由KAUST研究人员领导的一项综述揭示了光电子器件中使用的不同缓冲材料的优缺点。信用:KAUST哈桑·塔希尼在敏感半导体上增加电触点所造成的损害可以通过使用缓冲层和优化沉积来减轻。在任何半导体器件的设计中，如何注入和提取电流至关重要，现在由KAUST领导的团队已经审查了在不损坏器件的情况下做到这一点的方法。
一个基本的金属-半导体界面可以为电子的有效流动创造一个势能屏障，这取决于两种材料的电子性质。仔细选择接触材料和将这种材料沉积到半导体上的工艺是至关重要的。对于发光二极管、光电探测器和太阳能电池等光电子元件来说，这些设计考虑更加复杂，因为这些器件需要透明的接触材料来允许光进出。
来自KAUST太阳能中心的Erkan Aydin和Stefaan De Wolf，以及来自土耳其、荷兰和西班牙的合著者，已经介绍了在透明电极制造过程中阻止器件损坏的过程概述，特别是一种称为溅射的技术。
溅射的工作原理是将目标半导体放入真空室，并将其包围在等离子体中。当在靶和由要溅射的材料制成的阴极之间产生电场时，快速移动的等离子体离子将原子/分子从一个转移到另一个。
这种技术对于制造透明导电氧化物(例如氧化铟锡(ITO))的低电阻率和高透明度薄膜特别有用。
然而，离子的高动能会损坏半导体靶。这种退化严重到足以用光学和电子显微镜观察到，并导致例如较差的器件操作、太阳能电池中较低的最大功率输出和发光二极管中较高的漏电流。
艾丁说:“这是许多光电子器件的常见问题，但没有通用的解决方案来缓解它。
艾丁和他的同事回顾了减轻这种损害的策略，特别是在半导体和电极之间使用缓冲层。艾丁解释说:“根据经验，缓冲层应该能够承受溅射过程中的粒子损伤，同时还具有电子功能和光学透明性。
共同作者总结了不同缓冲材料的优缺点及其对不同光电应用的适用性。此外，本文还比较了多种制造缓冲层的技术，并对未来在光电子器件上开发无损伤的三氯氧烷沉积技术进行了概述。
艾丁说:“通过这次全面的回顾，我们从多个方面阐述了这个问题，让读者对这个问题有了基本的了解，并提供了一些跨学科的知识。
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